莫慶軍

（1.金屬礦山安全技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410012；2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司檢測(cè)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410012）

《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》明確要求對(duì)豎井提升系統(tǒng)防墜器、過(guò)卷緩沖裝置等礦山豎井安全防墜裝置進(jìn)行檢查和處理，強(qiáng)化豎井提升系統(tǒng)的安全管理。新安裝或大修后的單繩罐籠防墜器要求進(jìn)行脫鉤試驗(yàn)，合格后方可使用。在用防墜器要求每半年進(jìn)行一次不脫鉤試驗(yàn)及每年進(jìn)行一次脫鉤試驗(yàn)。

礦山豎井過(guò)卷段設(shè)置的過(guò)卷緩沖裝置確保使提升容器能夠平穩(wěn)地在過(guò)卷段內(nèi)停住，同時(shí)明確深度大于800m的豎井要求停住后不再反向下滑或反彈。

1 單繩罐籠防墜器的維護(hù)和管理

單繩罐籠防墜器分為木罐道防墜器和制動(dòng)繩防墜器。我們從技術(shù)要求、檢查維護(hù)、不脫鉤試驗(yàn)以及點(diǎn)檢項(xiàng)目四個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)分析總結(jié)為豎井安全防墜裝置管理提供技術(shù)支撐。

1.1 防墜器技術(shù)要求

防墜器的基本要求：防墜器應(yīng)具有礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。防墜器的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與礦山企業(yè)的立井單繩罐籠相匹配。螺栓應(yīng)連接緊固，并有防松措施。抓捕器各鉸鏈銷軸應(yīng)鍍鉻。防墜器零部件的外露表面涂防銹底漆和面漆。油漆涂層應(yīng)色澤均勻、光亮，不應(yīng)有皺折、流掛、起泡、脫落等缺陷。每個(gè)防墜器均應(yīng)在明顯位置設(shè)置標(biāo)牌。標(biāo)牌內(nèi)容應(yīng)包括：產(chǎn)品名稱型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品編號(hào)、出廠年月和制造廠名稱等。

木罐道防墜器技術(shù)要求：主拉桿和銷軸應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造的鍛件并經(jīng)無(wú)損檢查合格。驅(qū)動(dòng)彈簧的材料采用彈簧鋼，應(yīng)至少滿足GB 1239中2級(jí)精度、Ⅱ類負(fù)荷的規(guī)定。主拉桿的強(qiáng)度安全系數(shù)不應(yīng)少于13。抓捕器其他零件的強(qiáng)度安全系數(shù)不應(yīng)少于2。驅(qū)動(dòng)彈簧工作行程與總行程之比不應(yīng)大于2/3。抓捕器應(yīng)滿足在靜負(fù)荷試驗(yàn)下，各零件不產(chǎn)生永久變形和損傷。

制動(dòng)繩防墜器技術(shù)要求：抓捕器壁板和連接器應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造。楔子、楔背的材料應(yīng)采用鉻軸承鋼GCr15、GCr15SiMn或合金滲碳鋼20CrMnTi。楔子、楔背的表面硬度應(yīng)滿足HRC56～62并經(jīng)無(wú)損檢查。抓捕器應(yīng)滿足在靜負(fù)荷試驗(yàn)下，楔子與鋼絲繩之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，各零件不產(chǎn)生永久變形和損傷。鋼絲繩連接器滿足在靜負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，澆注軸承合金處的鋼絲繩與連接器之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，連接器各零件不產(chǎn)生永久變形。抓捕器其他零件的強(qiáng)度安全系數(shù)不應(yīng)少于2。制動(dòng)繩選型時(shí)，應(yīng)至少滿足6倍最大靜載荷。緩沖器應(yīng)有30%以上的制動(dòng)力儲(chǔ)備。驅(qū)動(dòng)彈簧工作行程與總行程之比不應(yīng)大于2/3。

1.2 防墜器檢查維護(hù)

木罐道防墜器：主吊桿、套筒、彈簧、連桿、橫梁、軸、安全齒等滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)零件的動(dòng)作應(yīng)靈活，卡爪應(yīng)隨各連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而順利起落，無(wú)卡滯現(xiàn)象。螺紋連接件和鎖緊件應(yīng)齊全、牢固，驅(qū)動(dòng)彈簧完好。各個(gè)連接和抓捕機(jī)構(gòu)不應(yīng)存在永久變形，不應(yīng)存在偏斜相咬現(xiàn)象，抓捕器的運(yùn)動(dòng)零件間不應(yīng)落入雜物。

制動(dòng)繩防墜器：螺紋連接件和鎖緊件應(yīng)齊全、牢固；驅(qū)動(dòng)彈簧完好。制動(dòng)繩防墜器緩沖器末端緩沖繩的余留長(zhǎng)度應(yīng)為制動(dòng)距離的2倍以上。緩沖繩的端部必須由合金澆成錐體形，且合金澆注處的鋼絲無(wú)抽出現(xiàn)象。制動(dòng)繩應(yīng)處于張緊狀態(tài)，且無(wú)妨礙制動(dòng)繩運(yùn)動(dòng)的障礙。制動(dòng)繩防墜器楔子繩槽與制動(dòng)鋼絲繩間每側(cè)的間隙達(dá)標(biāo)。抓捕機(jī)構(gòu)為滾動(dòng)型滑楔的制動(dòng)繩防墜器，滾動(dòng)楔子的外露長(zhǎng)度符合要求。

1.3 防墜器不脫鉤試驗(yàn)

礦山企業(yè)負(fù)責(zé)半年一次的不脫鉤試驗(yàn)，并及時(shí)將試驗(yàn)情況記錄存檔以備檢查。不脫鉤試驗(yàn)前提條件，第一礦山企業(yè)操作人員應(yīng)熟悉防墜器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。第二試驗(yàn)前要做好檢查。對(duì)于木罐道防墜器，應(yīng)保證各個(gè)連接和抓捕機(jī)構(gòu)不應(yīng)存在變形及偏斜相咬現(xiàn)象，抓捕器的運(yùn)動(dòng)零件間不應(yīng)有雜物，各個(gè)連接和傳動(dòng)部件，應(yīng)動(dòng)作靈活，軸銷齊全。對(duì)于制動(dòng)繩防墜器，應(yīng)保證緩沖器、制動(dòng)繩張緊裝置、連接器完整，其螺紋連接件及鎖緊件齊全、緊固，并有放松措施。緩沖器末端緩沖繩的余留長(zhǎng)度應(yīng)為制動(dòng)距離的2倍以上。制動(dòng)繩應(yīng)處于張緊狀態(tài)，且無(wú)妨礙制動(dòng)繩運(yùn)動(dòng)的障礙。

不脫鉤試驗(yàn)方法可在井口設(shè)置井口封蓋物，其強(qiáng)度應(yīng)足以支撐提升容器突然下墜，采取有效措施，將防墜器處于動(dòng)作狀態(tài)的提升容器提起，上提高度約為0.6m～0.7m。將提升容器輕輕下放，當(dāng)提升容器停穩(wěn)后，檢查防墜器穩(wěn)定的制動(dòng)住提升容器后測(cè)量防墜器和罐籠下滑的距離。不脫鉤試驗(yàn)合格要求：被檢測(cè)防墜器應(yīng)能穩(wěn)定的制動(dòng)住提升容器。對(duì)于木罐道防墜器和鋼罐道防墜器，抓捕器下滑距離應(yīng)小于200mm，對(duì)于制動(dòng)繩防墜器，抓捕器下滑距離應(yīng)小于40mm，同時(shí)要求緩沖繩在緩沖器中不應(yīng)有拉動(dòng)現(xiàn)象。

每年一次的脫鉤試驗(yàn)交由具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。脫鉤試驗(yàn)合格要求：對(duì)于木罐道防墜器和鋼罐道防墜器，抓捕器下滑距離不得超過(guò)400mm，提升容器對(duì)于井架的下落高度應(yīng)小于600mm。對(duì)于制動(dòng)繩防墜器，防墜器相對(duì)于制動(dòng)鋼絲繩下滑距離不應(yīng)超過(guò)150mm，提升容器對(duì)于井架的下落高度應(yīng)小于400mm。

1.4 防墜器點(diǎn)檢項(xiàng)目

木罐道防墜器點(diǎn)檢項(xiàng)目主要有對(duì)整個(gè)防墜器運(yùn)作銹蝕情況、抓捕器斷面、驅(qū)動(dòng)彈簧完好及固定、各零部件運(yùn)轉(zhuǎn)靈活無(wú)阻礙情況、連接件固定情況、主要部位是否潤(rùn)滑等。制動(dòng)繩防墜器點(diǎn)檢項(xiàng)目主要有整個(gè)防墜器運(yùn)作情況、制動(dòng)繩與緩沖繩的銹蝕磨損情況、驅(qū)動(dòng)彈簧完好、緩沖器檢查、楔子貼合鋼絲繩及外露情況、井底拉緊裝置檢查及導(dǎo)向管襯套磨損情況等。

對(duì)防墜器的檢查維護(hù)由企業(yè)設(shè)置相關(guān)責(zé)任人負(fù)責(zé)該項(xiàng)檢修工作并做好記錄。點(diǎn)檢方法一般有目測(cè)、敲打、測(cè)量等?；颈Ｕ洗胧┥婕罢{(diào)度通訊、專人指揮、人員保險(xiǎn)、提升速度及操作配合等。特別指出發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有斷絲時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)要及時(shí)切除，并加以修整和記錄斷絲位置。嚴(yán)格執(zhí)行防墜器制動(dòng)繩一個(gè)捻距內(nèi)的斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比達(dá)到10%時(shí)或鋼絲繩直徑減小量達(dá)10%時(shí)必須更換的要求。

圖1 防墜器主要連接機(jī)構(gòu)示意圖

圖2 木罐道防墜器抓捕器示意圖

2 過(guò)卷（過(guò)放）緩沖裝置的維護(hù)和管理

對(duì)于過(guò)卷（過(guò)放）緩沖裝置，我們主要從技術(shù)要求、檢查維護(hù)及點(diǎn)檢項(xiàng)目三個(gè)方面進(jìn)行闡述分析，以提供管理技術(shù)基礎(chǔ)。

2.1 過(guò)卷 （過(guò)放）緩沖裝置技術(shù)要求

摩擦片式緩沖托罐裝置：裝置參數(shù)如最大制動(dòng)力、最大適應(yīng)速度、最大終端載荷、制動(dòng)減速度要求、最大緩沖距離、緩沖器數(shù)量、最大托罐力、單臺(tái)緩沖器緩沖能量、緩沖制動(dòng)鋼絲繩型號(hào)符合安標(biāo)要求，同時(shí)滿足與礦山企業(yè)使用的豎井提升設(shè)備相匹配的要求。過(guò)卷（過(guò)放）緩沖器軸，過(guò)卷托罐裝置銷軸應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造。過(guò)卷托罐裝置銷軸、托爪、過(guò)卷（過(guò)放）緩沖器軸應(yīng)經(jīng)無(wú)損檢查合格。鋼絲繩應(yīng)采用符合GB8918規(guī)定的結(jié)構(gòu)。并應(yīng)具有有效期內(nèi)的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書。變力緩沖器內(nèi)制動(dòng)盤與外制動(dòng)盤應(yīng)采用16Mn或鉻軸承鋼CCr15制造。

鋼帶式緩沖托罐裝置：裝置參數(shù)如單根鋼帶制動(dòng)力、最大適應(yīng)速度、最大終端載荷、最大緩沖距離、鋼帶數(shù)量、制動(dòng)減速度要求、最大托罐力、單點(diǎn)適用最大緩沖能量、外型尺寸符合安標(biāo)要求，同時(shí)滿足與礦山企業(yè)使用的豎井提升設(shè)備相匹配的要求。制動(dòng)軸、托罐鎖回轉(zhuǎn)軸及托罐鎖應(yīng)經(jīng)無(wú)損檢查合格，制動(dòng)軸，托罐鎖回轉(zhuǎn)軸應(yīng)采用機(jī)械性能不低于45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼的材料制造。鋼帶應(yīng)整體制作，不得拼接，材料應(yīng)做拉伸試驗(yàn)，其延伸率δ5應(yīng)不小于15%。托罐體及托罐鎖的托罐力不小于3倍最大終端載荷。

摩擦片式緩沖托罐裝置裝配后卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無(wú)卡阻，保證螺母回轉(zhuǎn)靈活。鋼帶式緩沖托罐裝置托罐體裝入套架或托罐鎖后，在人力的推動(dòng)下應(yīng)滑行自如，托罐鎖伸出自如。制動(dòng)中要求容器不應(yīng)產(chǎn)生劇烈震蕩和嚴(yán)重偏斜。制動(dòng)后能使容器平穩(wěn)地減速并停住，同時(shí)要求緩沖裝置的零部件不應(yīng)損壞或產(chǎn)生永久變形。

圖3 過(guò)放緩沖裝置示意圖

圖4 過(guò)卷緩沖裝置示意圖

2.2 過(guò)卷 （過(guò)放）緩沖裝置檢查維護(hù)

摩擦片式緩沖托罐裝置：托罐緩沖器卷筒與壓蓋之間、變力緩沖器的前后支座與卷筒之間應(yīng)設(shè)有密封圈，具防水、防塵功能。變力緩沖器設(shè)有的復(fù)位裝置應(yīng)具有快速?gòu)?fù)位功能。托罐裝置應(yīng)設(shè)有托罐緩沖部件，具有緩沖托罐功能。緩沖梁上應(yīng)設(shè)有逆止托爪功能，保證緩沖停穩(wěn)容器不在反向下滑。

過(guò)卷緩沖裝置托罐裝置應(yīng)分別進(jìn)行空載、滿載動(dòng)作試驗(yàn)，并滿足如下要求：試驗(yàn)時(shí)托爪動(dòng)作應(yīng)靈活并可靠地托住容器；托爪伸入容器的深度應(yīng)不小于45mm；重載試驗(yàn)時(shí)托爪托住容器后托爪的緩沖行程應(yīng)不小于20mm；托爪托住容器后最大下落距離不大于500mm?？蛰d、滿載動(dòng)作試驗(yàn)礦山企業(yè)可對(duì)照出廠檢測(cè)報(bào)告選擇性開展，不做強(qiáng)制推行。

鋼帶式緩沖托罐裝置：釆用焊接的地方，焊縫高度不應(yīng)大于母材的高度，焊縫高度應(yīng)均勻，影響機(jī)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地方，焊縫必須打磨光滑。裝置的制動(dòng)軸、托罐鎖回轉(zhuǎn)軸及托罐鎖有鍍鋅。裝置具有防腐功能，外露表面應(yīng)有涂防繡底漆和面漆。螺栓的聯(lián)接應(yīng)緊固，并有防松措施。鋼帶應(yīng)整體制作，不得拼接。托罐功能裝置應(yīng)能托住容器上盤無(wú)反向下滑。托罐功能裝置應(yīng)具有快速?gòu)?fù)位功能。

2.3 過(guò)卷 （過(guò)放）緩沖裝置點(diǎn)檢項(xiàng)目

摩擦片式緩沖托罐裝置點(diǎn)檢項(xiàng)目主要有對(duì)整套托罐裝置表面銹蝕及運(yùn)行情況、緩沖鋼絲繩的直徑及有效期、緩沖器的快速?gòu)?fù)位螺栓的裝配實(shí)況、防水功能、轉(zhuǎn)動(dòng)托罐緩沖器的拉桿與變力緩沖器的卷筒靈活情況、逆止托爪功能及個(gè)部件運(yùn)轉(zhuǎn)靈活情況。

鋼帶式緩沖托罐裝置點(diǎn)檢項(xiàng)目主要有焊縫檢查、螺栓的聯(lián)接及防松措施情況、防腐功能、表面銹蝕情況、鋼帶檢查、各部件運(yùn)行情況、托罐功能及快速?gòu)?fù)位情況。

3 豎井安全防墜裝置的管理

豎井安全防墜裝置管理要堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的管理理念。豎井安全防墜裝置安裝在井筒受限空間內(nèi)，同時(shí)豎井安全防墜裝置表面經(jīng)常遇到淋水或氣體的侵蝕導(dǎo)致形成的濁物層而無(wú)法直接目測(cè)其表面性能狀況，維護(hù)管理相應(yīng)難度增大。這更加要求礦山企業(yè)，在確保安全的前提下，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用的實(shí)際情況，制定出科學(xué)實(shí)用的豎井安全防墜裝置管理制度，持之以恒地落實(shí)在日常檢修中，確保其功能處于完好有效狀態(tài)，給人員安全帶來(lái)可靠保障。

豎井安全防墜裝置管理措施要點(diǎn)：第一，礦山企業(yè)應(yīng)配備專業(yè)技術(shù)和管理人員，負(fù)責(zé)豎井防墜安全裝置的安全運(yùn)行管理工作。第二，礦山企業(yè)應(yīng)配備專業(yè)人員負(fù)責(zé)豎井防墜安全裝置的檢修、維護(hù)和日常檢查工作。第三，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及處理問題，如檢查發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)時(shí)要及時(shí)擰緊、有永久變形或偏斜相咬時(shí)要及時(shí)更換，有銹蝕時(shí)要及時(shí)除銹，有動(dòng)作卡組時(shí)要及時(shí)住油等。第四，做好提前預(yù)防和善于總結(jié)工作，確保設(shè)備裝置處于完好狀態(tài)，堅(jiān)決執(zhí)行“問題不解決設(shè)備不運(yùn)行”的管理方針。

單繩罐籠防墜器及過(guò)卷（過(guò)放）緩沖裝置等豎井安全防墜裝置是在出現(xiàn)事故時(shí)才起保護(hù)作用。由于日常運(yùn)作期間豎井安全裝置不影響其運(yùn)行提升，從而導(dǎo)致少數(shù)礦山企業(yè)對(duì)這類保護(hù)裝置重視不夠或者存在維護(hù)和管理不到位的現(xiàn)象，這是一種很可怕的不正常現(xiàn)象，存在極大的安全隱患。我們應(yīng)該從思想及行動(dòng)上做好每天對(duì)單繩罐籠防墜器進(jìn)行檢查一次，每月對(duì)過(guò)卷（過(guò)放）緩沖裝置進(jìn)行專項(xiàng)檢查一次，尤其對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)件和驅(qū)動(dòng)彈簧等部件要著重維護(hù)。這也是礦山企業(yè)必須堅(jiān)持的一種設(shè)備裝置管理制度。

綜上所述，我們從礦山管理實(shí)際出發(fā)，全文重點(diǎn)通過(guò)對(duì)單繩罐籠防墜器、過(guò)卷（過(guò)放）緩沖裝置等礦山豎井安全防墜裝置的分析，總結(jié)出豎井主要安全防墜裝置維護(hù)和管理的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)豎井安全裝置管理及推動(dòng)建設(shè)本質(zhì)安全型生產(chǎn)礦山具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。